Подбор муфты

4.2.5 Подбор муфты

Подбираем муфту с тормозным шкивом для установки тормоза. Берем упругую втулочно-пальцевую муфту с наибольшим диаметром расточки под вал 18 мм и наибольшим передаваемым моментом [Тм] = 32Н∙м;

маховый момент (md²)т = 0,032мм².

Проверяем условие подбора:

[Тм] ≥ Тм

где для муфты Тм = 2,1Тн

Тм = 2,1 ∙ 1,94 = 4,074Н∙м

[Тм] = 32 < Тм = 4,074

4.2.6 Подбор редуктора

Подбираем редуктор по передаточному числу и максимальному вращающему моменту на тихоходном валу.

Передаточное число механизма:

И = nдв. / nк (4.14)

где nк = 60 ∙ V / π ∙ Dк (4.15)

nк = 60 ∙ 0,6 / 3,14 ∙ 0,2 = 57,3 мин ˉ¹

U = 885 / 57,3 = 15,44. Принимаем U = 16

Максимальный момент на валу редуктора.

Тр.мах = Тдв.мах ∙ U ∙ η (4.16)

где Тдв.мах – максимальный момент на валу двигателя.

Тдв.мах = Тн ∙ ψnмах (4.17)

где ψnмах = Тмах / Тн = 2,2

Тдв.мах = 1,94 ∙ 2,2 = 4,268Н∙м

Тр.мах = 4,268 ∙ 16 ∙ 0,8 = 54,63Н∙м

Выбираем червячный редуктор типа Ч-50.

При частоте вращения n = 1000минˉ¹ и среднем режиме работы ближайшее значение вращающего момента на тихоходном валу Ттих = 65Н∙м, что больше расчетного Тр.мах.

4.2.7 Подбор тормоза

Выбираем тормоз по условию [Тт] ≥ Тт. Устанавливаем его на валу электродвигателя.

Тт = (W¹ук – W¹тр.min) ∙ Dк ∙ η / 2∙И + nдв. ∙ (md²)о.т. (4.18)

где W¹ук – сопротивление движения от уклона;

W¹тр.min – сопротивление от сил трения в ходовых частях крана;

(md²)о.т. – общий маховый момент.

W¹ук = 6 ∙ λ (4.19)

W¹ук = 6 ∙ 0,0015 = 0,009кН = 9Н

W¹тр.min = 6 ∙ (2∙µ + f∙du) / Dк (4.20)

W¹тр.min = 6 ∙ (2 ∙ 0,3 + 0,015 ∙ 50) / 200 = 0,045кН = 45Н

(md²)о.т. = 1,2 ∙ [(md²)р + (md²)т ]+ 365 mk ∙ V² ∙ η / ηдв.² (4.21)

(md²)о.т. = 1,2 ∙ [10,00694 + 0,032] + 365 ∙ 600 ∙ 0,6² ∙ 0,85 / 885² = 0,132 кг/м²

Время торможения tт

tт = V / ат.min (4.22)

где ат.min – максимально допустимое ускорение.

ат.min = Zпр / Zк ∙ ψсу / Ксу – f ∙ dy / Dк + (2µ + fdu) ∙ 1 ∙ q / Dк (4.23)

где Zпр – число приводных колес, Zпр = 1;

Zк – общее количество колес, Zк = 4;

Ксу – запас сцепления, Ксу = 1,2;

ψсу – коэффициент сцепления ходовых колес с рельсами, ψсу = 0,15;

q – ускорение свободного падения, q = 9,81м/с²

ат.min = 1 / 4 ∙ 0,15 / 1,2 – 0,015 ∙ 50 / 200 + (2 ∙ 0,3 + 0,015 ∙ 50) ∙ 1 ∙ 9,81 /200 = 0,66м/с²

tт = 0,6 / 0,66 = 0,91с

Тт = (9 – 40,5) ∙ 0,2 ∙ 0,85 / (2 ∙ 16) + 885 ∙ 0,132 / (38 ∙ 0,91) = 3,21Н/м

Выбираем тормоз ТКТ-100 с номинальным тормозным моментом [Тт] = 10 Н/м.

4.2.8 Расчет механизма передвижения тележки с ручным приводом

4.2.8.1Определение веса груза, тали и тележки

Gг = Q ∙ q (4.24)

Gг = 300 ∙ 10 = 3000Н

Gт = mт ∙ q (4.25)

Gт = 45 ∙ 10 = 450Н

Gтел = 0,5 ∙ 450 = 225Н

4.2.8.2 Определение размера ходового колеса

Средний диаметр обода определяется по формуле:

Dк ≥ 1,7 Rмах

где Rмах – нагрузка на колесо

Rмах = (G+Gт+Gтел)/Zк (4.26)

Rмах = (300+450+225)/4 = 243,75Н

Dк = 1,7 ∙ 243,75 = 36,54

Принимаем Dк – 100 мм

Определяем диаметр цапфы:

Dц = Dк/(4…6) (4.27)

Dц = 100/(4…6) = 16,6…25мм

Принимаем Dц = 20мм

Выполняем проверочный расчет ходовых колес по контактным напряжениям:

δк.л. = λт ∙ 2Кv ∙ Rмах / bDк (4.28)

где λт – коэффициент пропорциональности для стальных колес, λт = 126;

Кv – коэффициент влияния скорости при ручном приводе, Кv = 1;

b – ширина поверхностей контакта, b<0,5b – 0,5S – R – r (4.29)

где b – ширина принятого двутавра. При Dк = 100мм принимаем двутавр №18, b = 90мм;

S – толщина стенки двутавра, S=5,1мм;

R – радиус закругления полки, R=9мм;

r – радиус закругления полки, r=3,5мм

b < 0,5 ∙ 90 – 0,5 ∙ 5,1 – 9 – 3,5 = 29,95. Принимаем b=25мм.

δкл = 126 ∙ 2 ∙ 1 ∙ 243,75 / (25 ∙ 100) = 55,64МПа

Допустимое напряжение [δкл] = 350МПа > δкл = 55,64МПа.

4.2.8.3 Определение сопротивления передвижению в ходовых частях тележки

Wтр = (Gг + Gт + Gтел) ∙ (2µ + fdu) ∙ Кр / Dк (4.30)

Wтр = (300+450+225) ∙ (2 ∙ 0,3 + 0,015 ∙ 20) ∙ 1,5 /100 = 13,16Н

Момент от сил трения:

Тс = Wтр ∙ Dк /2 (4.31)

Тс = 13,16 ∙ 0,1 / 2 = 0,658Н/м

Момент на приводном валу создаваемый рабочим.

Тр = Fр ∙ Dт.к. /2 (4.32)

где Fр – усилия рабочего, Fр = 80Н

Dт.к. – диаметр тягового колеса, Dт.к. = 0,2м

Тр = 80 ∙ 0,2 / 2 = 8Н/м